• 전력전자학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.409-415
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• 2012

This paper presents a new software-based on-line dead-time compensation technique for a single-phase grid-connected photovoltaic (PV) inverter system. To prevent a short circuit in the inverter arms, a switching delay time must be inserted in the pulse width modulation (PWM) signals. This causes the dead-time effect, which degrades the system performance around zero-crossing point of the output current. To reduce the dead-time effect around the zero-crossing point of grid current, a harmonic mitigation of grid current is used as an additional part of the synchronous frame current control scheme. This additional task mitigates the harmonic components caused by the dead-time from the grid current. Simulation and experimental results are shown to verify the effectiveness of the proposed dead-time compensation method in the single-phase grid-connected inverter system.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.20-29
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• 2011

본 논문에서는 동특성이 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택을 사용하여 계통사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하 (Critical Load)로 전력 공급이 가능하고, 사고 발생 후에도 정격전력으로 발전 가능한 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종이 가능한 추가적인 제어 알고리즘을 가지는 Load Leveler를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 5kW 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1429-1439
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• 2019

Buck-Boost LLC (BBLLC) converters based on a PWM + phase control strategy are good candidates for high efficiency, high power density and wide input range applications. Nevertheless, they suffer from large computational complexity when it comes to calculating the optimal phase for ZVS of all the switches. In this paper, a method is proposed for a microcontroller unit (MCU) to calculate the optimal phase quickly and accurately. Firstly, a 2-D lookup table of the phase is established with an index of the input voltage and output current. Then, a bilinear interpolation method is applied to improve the accuracy. Meanwhile, simplification of the phase equation is presented to reduce the computational complexity. When compared with conventional curve-fitting and LUT methods, the proposed method makes the best tradeoff among the accuracy of the optimal phase, the computation time and the memory consumption of the MCU. Finally, A 350V-420V input, 24V/30A output experimental prototype is built to verify the proposed method. The efficiency can be improved by 1% when compared with the LUT method, and the computation time can be reduced by 13.5% when compared with the curve-fitting method.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권3호
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• pp.727-743
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• 2019

This paper presents a pulse-width modulation strategy to eliminate the common mode voltage (CMV) with reduced CMV spikes in multilevel inverters since a high CMV magnitude and its fast variations dv/dt result in bearing failure of motors, overvoltage at motor terminals, and electromagnetic interference (EMI). The proposed method only utilizes the zero CMV states in a space vector diagram and it is implemented by a carrier-based pulse-width modulation (CBPWM) method. This method is generalized for odd number levels of inverters including neutral-point-clamped (NPC) and cascaded H-bridge inverters. Then it is extended to the over-modulation mode. The over-modulation mode is implemented by using the two-limit trajectory principle to maintain linear control and to avoid look-up tables. Even though the CMV is eliminated, CMV spikes that can cause EMI and bearing current problems still exist due to the deadtime effect. As a result, the deadtime effect is analyzed. By taking the deadtime effect into consideration, the proposed method is capable of reducing CMV spikes. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed strategy.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1285-1292
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• 2011

본 연구에서는 전자식 팽창밸브를 적용한 반도체 공정용 칠러에 관한 실험적 연구를 통해 시스템 특성을 파악하였다. 또한 온도 변화에 따른 신속한 대응을 할 수 있도록 온도상승 및 하강실험, 부하변화에 따른 온도영역별 제어정밀도 실험을 함으로써 각 제어 방식에 따른 운전 특성을 파악하였다. 온도상승 시 소비전력은 8.9 kW로 측정되었으며 CH1이 37.5분, CH2가 39.5분이 소요되었으며, 온도하강에는 총 26.5분이 소요되었다. 부분부하가 적용되는 경우 전부하가 적용되는 경우에 비해 제어정밀도의 변화폭이 큰 것으로 나타났으며 스텝모터 구동방식을 적용한 CH2의 제어정밀도가 상대적으로 우수한 것으로 나타났다. 냉각수를 이용한 냉각사이클 영역에서 소비전력은 1.8 kW로 냉동사이클을 적용한 방식에 비해 절반가량으로 감소된 것으로 나타났다. 본 연구는 실험결과를 바탕으로 반도체 공정용 칠러의 최적제어방안을 제시하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권5호
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• pp.310-316
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• 2013

This paper reports a sinusoidal $180^{\circ}$ drive for a permanent magnet (PM) brushless motor employing automatic angle compensator to suppress the driving loss during the wide-range load operation. The proposed drive of the sinusoidal $180^{\circ}$ PM Brushless motor reduced the amplitude of the 3-phase current by compensating for the lead-angle of the fundamental waves of the 3-phase PWM signal. The conventional lead-angle method was implemented using the fixed angle or memorized table, whereas the proposed method was automatically compensated by calculating the angle of the current and voltage signal. The algorithm of the proposed method was verified in a 30 W PM brushless motor system using a PSIM simulator. The efficiency of the conventional method was decreased 90 % to 60 %, whereas that of proposed method maintained approximately 85 % when the load shift was 0 to $0.02N{\cdot}m$. Using an FPGA prototype, the proposed method was evaluated experimentally in a 30 W PM brushless motor system. The proposed method maintained the minimum phase RMS current and 79 % of the motor efficiency under 0 to $0.09N{\cdot}m$ load conditions. The proposed PM brushless motor driving method is suitable for a variety of applications with a wide range of load conditions.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.668-672
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• 2001

The utility interactive sinewave modulated inverter for the solar photovoltaic (PV) power conversion and conditioning with a new high frequency pulse modulated link is presented for domestic residential applications. As compared with the conventional full-bridge hard switching PWM inverter with a high frequency AC link, the simplest single-ended quasi-resonant soft switching sinewave modulated inverter with a duty cycle pulse control is implemented, resulting in size and weight reduction and low-cost. This paper presents a prototype circuit of the single-ended zero voltage soft switching sinewave inverter for solar power conditioner and its operating principle. In addition, this paper proposes a control system to deliver high quality output current. Major design of each component and the power loss analysis under actual power processing is also discussed from an experimental point of view. A newly developed interactive sinewave power processor which has $92.5\%$ efficiencty at 4kW output is demonstrated. It is designed 540mm-300mm-125mm in size, and 20kg in weight.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권5호
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• pp.70-78
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• 2001

본 연구에서는 전류제어 효과를 갖는 전압제어 펄스폭 변조 방식의 5' true color FED 구동시스템을 설계하였다. 제안한 구동방식은 전압제어 펄스폭 변조방식과 전류제어 방식의 장점을 가지고 있다. 또한, FED 구동회로의 시뮬레이션을 위하여 FED 서브 픽셀에 대한 새로운 회로 모델을 제안한다. 제안된 모델은 FED 서브 픽셀의 특성과 FED 패널의 기생 효과인 게이트 라인간 커플링 현상과 인접한 캐소드 라인을 통하여 흐르는 누설 전류 등을 고려하고 있다. FED 구동회로의 출력단은 제안된 모델을 사용하여 최적화되었다. R.G.B 입력데이터 신호 처리를 병렬처리 방식으로 하여 기존의 직렬처리 방식에 비해서 화면에 영상을 디스플레이하는 duty ratio를 최대로 하여 휘도를 높일 수 있도록 하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 $300{\times}224$의 해상도를 가지는 5' true color FED를 성공적으로 디스플레이 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.333-342
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• 2009

중성점 클램핑 방식(Neutral Point Clamped) 인버터로 알려져 있는 3레벨 NPC 인버터는 그 구조적 특성상 직류-링크(DC-link) 중성점(Neutral Point)에서 전압이 변동한다. 지금까지 많은 논문에서 이 문제에 대한 연구가 진행되었고 다양한 형태의 해결책들이 제시되었다. 그러나 인버터 내부에서 고장이 발생하여 그에 따른 고장허용제어가 NPC 인버터 시스템에 적용되었을 경우 중성점 전압변동은 정상 운전 시 나타나는 전압변동과 다르게 나타나기 때문에 고장허용 제어에 따른 중성점 전압변동에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 삼각파 비교 변조방법을 시스템에 적용하였을 경우 정상운전과 고장 발생 과 고장허용 제어 적용 시 직류-링크 중성점 전압 변동이 어떤 양상으로 나타나는지 분석하고 고장허용 제어에 의한 NPC 인버터의 고장검출 시간과 커패시터의 용량 사이의 관계를 고찰하였다. 시뮬레이션과 실험 결과를 이용하여 이론적 분석의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.35-42
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• 2010

본 논문은 고효율의 조명용 LED 구동회로를 위해 LLC 공진형 컨버터를 이용한 2단 구성의 LED 구동회로를 제안한다. 기존의 3단 구성의 LED 구동회로는 LED의 휘도 및 제어를 위해 별도의 비절연형 DC/DC 컨버터를 사용하여 낮은 효율의 문제점을 지니고 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 회로는 비절연형 DC/DC 컨버터 단 없이 PFC단과 LLC단으로 총 2개의 단으로 구성하였다. LLC단에서 절연과 LED의 제어 및 휘도 조절 기능이 가능하여 90% 이상의 고효율 동작을 보장한다. 본 논문에서는 제안회로의 동작원리를 설명하고, 모의실험 및 45W급 LED 구동회로를 제작하여 하드웨어실험을 통해 제안회로의 유용성을 검증하였다.